Модельные плиты в литейном производстве

Модели и элементы литниковой системы монтируются на металлических модельных плитах, изготовляемых из того же материала, что и модели. Для предотвращения коробления модельных плит по контуру их с внешней стороны располагают ребра жесткости.

Модельная плита должна иметь достаточную толщину, чтобы обеспечить аккумулирование тепла и сохранение его в процессе работы. Практика показывает, что для средних по размерам оболочковых форм наилучшие результаты получают при работе на оснастке, имеющей толщину плиты не менее 25 мм; при большей величине суммарной поверхности оснастки толщину модельных плит следует увеличивать.

§ 79. Модели

Сложные модели, а также элементы литниковой системы изготавливают методом литья с последующей механической обработкой; простые модели и мелкие детали к ним выполняют из проката или поковок путем механической обработки.

Готовые модели для оболочкового литья должны соответствовать 3—4-му классу точности и 7—10-му классу шероховатости.

Формовочные уклоны на моделях для оболочкового литья выполняют значительно меньшей величины, чем на моделях для формовки в песчано-глинистых смесях. Этому способствует хорошая чистота поверхности модели и сравнительно высокая прочность оболочки при съеме ее с модели в отвержденном состоянии.

Данные о величине формовочных уклонов в зависимости от характера и высоты их приведены в табл. 46.

46. Уклоны поверхностей модели

Величина линейной усадки различных сплавов зависит от следующих факторов: химического состава сплава, коэффициента термического расширения, величины и характера объемных изменений при фазовых превращениях, конструкции отливки, податливости формы и стержня, степени перегрева сплава, конструкции литниковой системы, условий заливки формы и кристаллизации металла в ней и др. Из приведенного перечня факторов, влияющих на литейную усадку, следует, что определение точных размеров модели с учетом усадки представляет значительные трудности и не всегда удается сразу установить точные размеры, поэтому усадку обычно определяют экспериментальным путем.

При литье в оболочковые формы, помимо точного знания величины литейной усадки, необходимо учитывать расширение моделей при нагреве их в процессе работы. Практические величины усадки различных литейных сплавов с учетом расширения моделей при нагреве их до температуры 300° С (для мелких и средних отливок) приводятся в табл. 47.

47. Величина усадки литейных сплавов с учетом расширения модельной оснастки

Модельные плиты в литейном производстве

Чтобы избежать резкого перепада толщины формирующейся оболочки, острых углов и высоких тонких кромок на моделях и элементах литниковой системы не применяют. Все сочленения моделей и элементов литниковой системы должны иметь плавные переходы сечений. Такие переходы выполняют в виде галтелей, а при большом различии сечений стенок переход должен оформляться клинообразно. Модели должны быть размещены на плите так, чтобы одна модель не затеняла другую при фор-мировании оболочки и чтобы обеспечивался легкий съем готовой оболочки.

Правильное размещение моделей на плите обеспечивает качественное получение оболочки, легкий съем ее с плиты и экономику процесса.

Модельные плиты в литейном производстве

Рис. 132. Расположение моделей на соединительных панелях: а — на плите для литья в песчаные формы, б — на плите для литья в оболочковые формы

На рис. 132, а показано расположение моделей соединительных ниппелей на плите при отливке их в земляные формы. В данном случае модели расположены в горизонтальном положении, причем количество стержней равно количеству моделей. Применяя способ оболочкового литья, такие отливки можно получать целиком при помощи формы. Для этого необходимо располагать модели на плите в таком порядке, как это показано на рис. 132,б, т. е. вертикально относительно плоскости модельной плиты. При таком размещении моделей отливки можно получать не только без стержней, но и размещать значительно большее количество их на модельной плите тех же размеров.

Температура заливки и сечения отливки влияют на расстояние между моделями. Чем ниже температура заливки, тем ближе могут быть расположены модели. Когда монтируют модели, имеющие минимальные уклоны и большую высоту, расстояние между ними должно быть увеличено для размещения дополнительных толкателей.

Модели прикрепляют к модельной плите с помощью винтов и фиксируют на плите двумя контрольными штифтами. Крепежные винты вставляют снизу модельной плиты, чтобы не оставлять на поверхности отливок никаких следов и не препятствовать съему оболочек.

Модельные плиты в литейном производстве

Рис. 133. Примеры крепления моделей к плите: а — посадочные модели, б — врезные модели

Иногда модели делают монолитными, отлитыми заодно с плитой. Однако чаще применяют посадные и врезные модели, которые обрабатывают отдельно, а затем монтируют на плите. Посадные модели (рис. 133, о) применяют в тех случаях, когда разъем модели плоский. Из рисунка видно, что в данном случае модели крепят на плите винтами и контрольными штифтами.

Врезные модели являются разновидностью посадных. Различие заключается в способе крепления модели. Врезной способ крепления моделей на плите применяют для моделей, у которых плоскость разъема не представляет надежной опоры или выполнение ее связано с конструктивными трудностями. Например, чтобы закрепить на плите нижнюю половину сложной модели корпуса компрессора домашнего холодильника, имеющей по плоскости разъема галтель, ее необходимо изготовлять с бортом, который врезают в плиту с последующим закреплением модели винтами и контрольными штифтами (рис. 133,6).

Металлические модели для оболочкового литья в целях лучшего теплообмена с модельной плитой рекомендуют изготовлять

не пустотелыми, а сплошными (рис. 134). Сплошная модель по сравнению с пустотелой способна при одинаковых условиях аккумулировать большее количество тепла, а это положительно влияет на уменьшение потерь тепла моделью и поддержание в ней более постоянной температуры в течение всего рабочего цикла.

Модельные плиты в литейном производстве